金属材料物理性能检测技术的研究
王金业
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王金业,. 金属材料物理性能检测技术的研究[J]. 物理进展,2025.2. DOI:10.12721/ccn.2025.17048.
摘要: 随着我国科学技术的巨大进步,越来越多新型金属材料被发现并被应用,但是并不是所有的金属材料都能够应用到其中去,经过检验合格之后的金属材料才能够使用到生产的过程当中去,而且其必须还有符合标准的物理特性,文章就针对物理的检测进行相关的研究。
关键词: 金属材料;物理性能;检测技术
DOI:10.12721/ccn.2025.17048
基金资助:

前言

金属材料是人类文明和社会发展过程中最重要的物质原料。物理功能可以准确地检测出由金属材料制成的产品的质量问题。新型金属材料广泛用于建筑工程施工。由于金属材料的特殊性,金属材料经常出现在特殊的影响下检测物理技能,导致测试结果不准确,以避免物理功能。在测试的影响下,我们可以根据金属材料本身的特殊性,在另一个科学实例中采取测试方法,或者使用另一种方法直接测试仪器。在测试金属材料之前,必须确定测试仪器的完整性,机器设备的检测将直接影响金属材料的检测结果。

1 金属材料物理性能检测分析

金属材料作为一种物质材料,广泛应用于人类的生产、生活和社会发展中。金属材料的特性有很多,具有高弹性、高韧性、高硬度等优点,在目前的市场上,它具有无可取代的地位,在建筑、航天等领域也得到了广泛的应用。金属的物理性能是无法用经验来判断的,必须根据具体场景和周围的环境来分析,因为周围环境对金属物理性能的影响很大,比如温度、湿度等。传统的物理性能测试方法包括拉伸、弯曲、硬度测试、冲击测试等。拉伸试验是一项重要的性能测试试验,它可以在不影响金属材料质量的前提下,改变金属材料的长度,拉伸试验可以获得金属材料的延展性。弯曲试验是用来测试金属在特定情况下,所能承受的最大压力。硬度测试可以测定金属材料的硬度。以上各项测试都是检测金属材料物理性能的必要条件,可以从多个角度来衡量一种金属材料的物理性能。

2 检测金属材料物理性质的具体方法

2.1拉伸试验检测

拉伸试验是一种测试金属材料力学性能的重要手段,它的测试主要是通过拉伸测试来测试金属材料在轴向上的抗拉强度,并且可以通过测试获得的结果来计算出金属材料的弹性极限和伸长率,对各温度下的金属材料的物理性能进行了拉伸试验检测,从而获得金属材料的抗拉性能。拉伸性能指标是金属材料的研制、生产和验收最主要的测试项目之一,在拉伸试验过程中测得的各项强度和塑性性能指标是反映金属材料力学性能的重要参数,影响拉伸试验结果准确度的因素很多,主要包括试样、试验设备仪器、拉伸性能测试技术和试验结果的处理方式。

2.2弯曲试验测

试弯曲试验测试就是在金属材料弯曲的时候来对其力学特性来进行测定,通过这样实验能够根据是测定数据详细的计算出低塑性材料以及脆性材料的抗弯强度,不仅如此,通过弯曲实验测试还能够检查被测材料的表面质量。

2.3硬度测试实验

如今,对金属材料进行硬度检测的方法主要涵盖着里氏、肖氏以及超声波的硬度测试等内容,不同的方法对应的使用环境与对象存在一定的差异性,使用人员需要结合实际状况进行灵活的选择。如今,布氏与洛氏的硬度试验已经覆盖到了实验室与现场的检测过程中,因此,国家标准需要进行一定的修改,使得国内现场硬度检测能够有据可依,避免出现不同硬度间转换的问题,降低转换过程中出现误差的概率。

2.4运用冲击实验

在检测金属材料物理机能时,可以运用冲击实验。运用以往检测技术以及检测方法能够全面了解和掌握各种金属材料的物理性能,实现节约资源的目的,防止在开展生产工作中,发生浪费各种资源的问题。通过各种检测,能够为生产企业提供有效地参考数据,提高企业生产的效率。

2.5金属成形图 FLD 的测定

金属材料在运用到相关产品的开发中,金属材料的填充成形是必不可少的步骤。直接运用金属材料进行直接加工的产品少之又少。因此金属材料的成形性能是直接决定了金属材料在相关加工过程中的难易程度,也在一定程度上影响着产品成品的质量以及加工成本。成形极限的测定就显得十分重要了。关于金属成形的极限测定方法包括了两种,分别是冲压车间、实验室测定。根据相关标准文件《金属材料薄板和薄带成形极限曲线的测定第1部分:冲压车间成形极限图的测量及应用》来看,要进行标准的冲压车间实验就需要按照严格的步骤来进行操作。首先,在板材接受冲压前需要将网格印制完成,在冲压工作顺利完成后方可进行网格的应变,关于零件的FLD需要现场进行测定,用于对产品成形的快速分析,及时对于冲压条件进行数据上的调整,直到得到预期的冲压效果。

2.6金属的金相检测

金相检测是通过对材料显微组织、裂隙的观察,得出金属是否适合该项产品的生产,对于金属的质量有着严格的监控作用。常常在质量与安全的纠纷中突显出重要的用途,通过客观条件的证据来判定责任方。例如在某个金属部件的例行维修检测中,通过检测手段发现其表面存在可能的裂隙,而后续的检测中未发现有裂隙的存在,但是两种矛盾的结果肯定有一种是错误的,而这时就应当使用金属的金相检测技术来进行检测,通过客观事实来说明真相。

3 金属材料物理性能检测技术未来展望

3.1在不同环境下,针对金属材料物理性能开展检测工作

在我国工业生产水平持续进步的影响下,材料加工生产面临着更多的困难,由于经过加工的产品需要运送到各个行业中,例如,养殖业、航海业等。若是无法正确地对各种金属材料开展物理性能检测,那么会给产品的生产工作带来较多不利影响。金属成品的安装和运转环境都是各不相同的,所以,在各种环境中,对金属材料的物理性能开展研究工作有着十分重要的意义。不同介质、不同温度等都属于不同的环境条件,当环境出现不同变化时,也会给金属材料的物理性能带来一定程度的影响,基于此,在对金属材料开展物理性质检测工作时,可以在模拟环境条件入手,不断调整环境中可能会给金属材料物理性质带来影响的因素,判断各种金属材料适合运用的行业,将实际使用用途和金属材料特点对应到一起。虽然对金属材料的沸点等内容进行判断是十分繁琐的步骤,但是做好这些步骤后,能够有效防止后续使用中发生各种问题,实现防患于未然,促使解决问题的质量以及效率不断提高。

3.2提升检测方法对试样规格的适应程度

物理性能的测试方法出发点通常是对应的物理模型,结合相关的物理定律内容,需要在被测量以及直接测量之间建立起一定的关系。所以,对试样自身的规格以及尺寸存在一定的要求,这样额要求通常是一些材料无法实现的,仪表材料大部分是为细丝、薄带形式的。物理性能测试技术体系的发展需要建立在适用于不同试样规格的基础上,换句话说,在提出全新的测试方案时,需要对其适应性进行考量,从而保障检测方案能够被运用在不同的场合与条件中,彰显出更强的有效性。

结语

通过实际情况能够看出,金属材料和社会发展有着十分密切的联系。如果想确保社会的和谐稳定发展,那么就要提高对金属材料物理性质检测技术的各项要求,不断提升检测的准确度和灵敏度,针对不同环境条件,开展针对性的检测工作,推动检测技术向着微机化方向发展,充分利用各种金属材料,将其自身的优势发挥出来,推动我国社会的进步以及发展。

参考文献

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